biolixiviacion biorremediacion moq tac 2014

8/12/2019 Biolixiviacion Biorremediacion Moq Tac 2014

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Cuando hablamos de microbios (bacterias, hongos y

levaduras), lo primero que viene a nuestra mente

son aquellos organismos microscpicos

responsables de las enfermedades que aquejan al

ser humano: diarreas, clera, tuberculosis, tifoidea,infecciones urinarias, o pie de atleta, entre otras.

Los microbios cumplen una serie de tareas

beneficiosas y fundamentales para la

humanidad y la vida en su conjunto. Jams

imaginamos que existan microorganismos tiles

en la fabricacin de productos como vino,

cerveza, yogurt, pan, medicamentos, entre

otros; o que sean capaces de vivir en

condiciones extremas de temperatura y acidez

siendo tiles en la extraccin de metales

contenidos en minerales.

El empleo de microorganismosbacterias, levaduras y hongos comocatalizadores de procesos industriales seconoce como BIOTECNOLOGA, y en elsector minero mundial concita graninters por la enorme posibilidad derecuperar metales presentes en mineralesdifciles de tratar con la tecnologasconvencionales, asi como tratar efluentesgenerados en la etapa productiva.

PRENSA REGIONAL MOQUEGUA, Diciembre 13, 2013, pp6


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En un principio, cuando se quera explicar la habilidad y el empleo de

microorganismos en la disolucin de metales generalmente se hablaba de

LIXIVIACIN BACTERIANA o BIOLIXIVIACINy para darle una mayorjerarqua se la elevaba al rango de BIOHIDROMETALURGIAo simplementeBIOMETALURGIA. Esto bsicamente porque los estudios, y las aplicacionesindustriales, se concentraban en la disolucin o lixiviacin de cobre o uranio.


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La lixiviacin bacteriana se explicaba como un proceso natural

que se vale de la capacidad de cierto grupo de microorganismos

principalmente bacterias del gnero Acidithiobacillus (antes

Thiobacillus) - de oxidar sulfuros metlicos hacia sus sulfatos

solubles correspondientes, con la produccin de cido sulfrico y

sulfato frrico. (Guerrero, 2008)

Con el surgimiento del inters de recuperar oro a partir demenas refractarias, naci el concepto de BIOOXIDACIN DESULFUROS, necesario para explicar la participacinbacteriana en un mecanismo muy distinto que para la disolucin

del cobre.


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Adicionalmente, implica otras reas: Biosorcin de metales txicos y valiosos

Bioremediacin

Fitoremediacin

Biosensores. Biomonitores. Biomarcadores.

Diseo de bioreactores e Ingeniera ecolgica

Tratamiento biolgico de efluentes y desechos: drenajes cidos, efluentes cianurados. Mejoramiento gentico

Reduccin pasiva y activa de sulfatos

Pantanales o wetlands modificados con ingeniera

Biocidas en pilas de roca estriles

Ingeniera ecolgica para purificacin de soluciones

Tapones biolgicos impermeabilizar superficie de botaderos.

Fosfato de origen biolgico para estabilizar residuos.

Tratamiento biolgico de aguas residuales.

Biosurfactantes

Biofiltros para tratamiento de gases txicos, otros mas


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MICROORGANISMO FUENTE

ENERGETICA

pH TEMPERATURA

(C)

Acidithiobacil lus ferrooxidans

Fe+2 , U+4, S 1.5 25 - 30

Acidi thiobacil lus thiooxidans S , Fe+2 2.0 25 - 30

Leptospir il lum ferrooxidans Fe+2

1.5 25 - 35

Sulfolobus S, Fe

+2

, C org. 2.0 > 60Acidiphil ium cryptum C orgnico 2.0 25 - 35

Th. intermedius S , S-2

, C org. 2.5 30

Th. napoli tanus S, S-2

2.8 30

Th. acidophi lus S, S-2 3.0

Th. thioparus S, S-2 3.5

Thiobacil lus TH2 y TH3 Fe+2, S-2 6.0 50Metallogenium sp. Fe+2 4.5

Hetertrofos C org. 25 - 40


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Anteriormente conocido como Thiobacillusferrooxidans

Bacilo de aproximadamente 0.5 de anchopor 1.0 de largo.

Acidfilo: Desarrolla a valores de pH enun rango entre 1.5- 3.0, siendo el ptimo2.0.

Desarrolla a temperaturas entre 30C-45C, estando el ptimo entre 35 y 40C.

Oxida compuestos de Fe+2 y S reducido.

Ampliamente estudiada y empleada en ladisolucin de cobre y en el pre-tratamientode sulfuros aurferos refractarios.

Considerado como uno de los msimportantes contribuyentes al drenaje cidoen canchas de relaves con altos contenido de

pirita

Acidithiobacillus ferrooxidans microscopio de contraste

Fuente: South African Society for Microbiology

(http://sasm.org.za/blog/item/4-prof-doug-

rawlings.html#.UMCr6eTK44x )

Acidithiobacillus ferrooxidans visto con microscopio electrnico detransmisin. Escala 500nm

Fuente: Journal of Bacteriology. (http://jb.asm.org/content/178/19/5776.short)


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Acidithiobacil lus ferrooxidans (cont.)


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Otros microorganismos asociados

Leptospi r i l lum

FerroplasmaSul fo lobus

Metal losphaera
http://es.wrs.yahoo.com/_ylt=A9ibyjyzHe5E3zUAs12V.Qt./SIG=1hq16e6t0/EXP=1156542259/**http:/es.search.yahoo.com/search/images/view?back=http%3A%2F%2Fes.search.yahoo.com%2Fsearch%2Fimages%3Fei%3DUTF-8%26p%3Dsulfolobus%26xargs%3D0%26pstart%3D1%26fr%3Dslv1-adbe%26b%3D21&w=323&h=205&imgurl=acpcommunity.acp.edu%2FFacultystaff%2Fmoon%2FBiology1%2FBacteria%2FSulfolobus.jpeg&rurl=http%3A%2F%2Facpcommunity.acp.edu%2FFacultystaff%2Fmoon%2FBiology1%2FBacteria&size=27.6kB&name=Sulfolobus.jpeg&p=sulfolobus&type=jpeg&no=24&tt=461&oid=214422e5fdc6c31e&ei=UTF-8


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Leptospirillumes un gnero de bacterias ferro-oxidantes que juegan un papelimportante en la lixiviacin industrial y la oxidacin mediada microbiolgicamente .

Los miembros de Leptospirillum son considerados actualmente como los principalesresponsables de la oxidacin de fierro en estos procesos industriales de lixiviacin entanques.

Son considerados los principales responsables de la generacin de aguas cidas,

por lo que se han convertido en los actores principales en estos procesos.


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Los sulfolabales se encuentran en fumarolas volcnicas creciendo a un pH entre 2 y 3y a una temperatura entre 75 - 80 C.

Su aplicacin en procesos de lixiviacin y oxidacin bacteriana de mineralespermititan reducir considerablemente los costos en energa.

S. tokodaiicepa 7, es capaza de oxidar sulfuro de hidrgeno a sulfato de maneraintracelular, que podra ser empleado en el tratamiento de aguas industriales.
http://es.wrs.yahoo.com/_ylt=A9ibyjyzHe5E3zUAs12V.Qt./SIG=1hq16e6t0/EXP=1156542259/**http:/es.search.yahoo.com/search/images/view?back=http%3A%2F%2Fes.search.yahoo.com%2Fsearch%2Fimages%3Fei%3DUTF-8%26p%3Dsulfolobus%26xargs%3D0%26pstart%3D1%26fr%3Dslv1-adbe%26b%3D21&w=323&h=205&imgurl=acpcommunity.acp.edu%2FFacultystaff%2Fmoon%2FBiology1%2FBacteria%2FSulfolobus.jpeg&rurl=http%3A%2F%2Facpcommunity.acp.edu%2FFacultystaff%2Fmoon%2FBiology1%2FBacteria&size=27.6kB&name=Sulfolobus.jpeg&p=sulfolobus&type=jpeg&no=24&tt=461&oid=214422e5fdc6c31e&ei=UTF-8


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Ferroplasma spp. Son microorganismos acidoflicos que favorecen la desintegracin y

disolucin de los sulfuros metlicos, principalmente pirita.

Esta capacidad tiene un papel importante en el ciclo geoqumico del azufre y lo

convierte en responsable de la generacin de aguas cidas.

Ferroplasmapermite disminuir la tasa de pirita mediante la regeneracion de fierro

frrico, el principal oxidante de lapirita a nivels bajos de pH.


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Se produce por la catlisis que los organismos ejercen durante

la disolucin de algunas menas por diferentes mecanismos, demodo que el microrganismo se sirve del mineral como

combustible, lo utiliza para sobrevivir y libera metales sin

requerir una aplicacin externa de energa.


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Fe+2

Fe+3

+ e-

Directa

MS + 2 O2 MSO4

FeS2 + 7.5 O2 + H2O Fe2(SO4)3+ H2SO4

Indirecta

MS + Fe2(SO4)3 MSO4 + S + 2 FeSO42 FeSO4 + H2SO4 + 0.5 O2 Fe2(SO4)3 + H2O

S + 1.5 O2 + H2O H2SO4


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TEMPERATURA NUTRIENTES

OXIGENO TAMAO DELA PARTICULA

FUENTE DE ENERGIA PRESENCIA DEINHIBIDORES

pH LUZ


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Sulfuros de Cobre

Proceso ms ampliamente estudiado.Por accin bacterial el cobre se transforma en Sulfato decobre soluble a partir del cual el metal puede ser recuperadopor cementacin o SX/EW.

Los sulfuros secundarios son oxidados ms fcilmente.

4 CuFeS2 + 17 O2+ H2SO4 4 CuSO4+ 2 Fe(SO4)3+ 2 H2O

CuS2 + H2SO4+ 2.5 O2 2 CuSO4+ H2O

A nivel industrial se aplica con xito en Chile, USA , Per, etc.

Proceso BIOCOPpara el tratamiento de cobre arsenical.Lixiviacin en Botaderos de Toquepala.


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BIOOXIDACION EN PILAS

Sulfuros de Cobre


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Sulfuros Aurferos Refractarios

Romper la matriz de sulfuro (pirita o arsenopirita) en la quese encuentra atrapada la partcula aurfera.

2 FeAsS + 7 O2+ H2SO4+ H2O Fe2(SO4)3+ 2 H3AsO4

En este caso, y a diferencia de los metales base, la

tecnologa bacteriana resulta siendo un pre-tratamientoantes que una disolucin propiamente dicha del metal.

El enorme desarrollo e inters surgido por la biolixiviacinse debe a la necesidad de recuperar el oro contenido enmenas de difcil tratamiento.

Es posible tratar sulfuros refractarios empleando tanquesagitados o pilas (heaps): BiOx, MinBac, Newmont, Geocoat.


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El proceso fue desarrollado por Newmont en suunidad de Carlin, Nevada para el tratamiento

de un mineral de baja ley (1 gr/T Au). Se preparan pilas de 8.5 a 10.7 metros de

altrura con material molido, aglomerado con uninculo bacteriano, y acondicionado con cido.

La ventaja de la aglomeracin es el rpido

inicio de la biooxidacion. Se aplican periodos de descanso.


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Desarrollado por GeoBiotics para el tratamiento de sulfuros aurferos

refractarios.

El proceso est diseado para trabajar con concentrados generados

por flotacin o concentracin gravimtrica.

El concentrado se mezcla con un inculo bacteriano produciendo una

pulpa delgada que se coloca sobre una roca soporte de 5 a 20 mm

de dimetro. El soporte puede ser desmonte, grava, o algun productoque pueda tolerar las condiciones del proceso.

La pelcula formada por el concentrado es de 0.5 a 1 mm de espesor .

El proceso favorece la formacin de poros a travs de los cuales se

facilita la difusin del oxgeno necesario para el trabajo bacteriano.


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Zinc: La aplicacin de los procesos biolgicos tienen un enormepotencial, aunque no se reporta la existencia de plantasindustriales.

Un proceso que ha mostrado resultados alentadores en ladisolucin de menas de zinc es el conocido como BRISA.

Plomo: se forma sulfato de plomo, el cual es insoluble en mediocido. Este aspecto puede ser empleado para la separacinselectiva de algunos valores acompaantes en una mena de plomo.

Nquel: Es lixiviado porA. ferrooxidans a partir de milerita ypentandlita. Billiton desarrolla un proceso denominado BIONIC.Antimonio: Reportes sealan la capacidad deA. ferrooxidans de

oxidar antimonita. B. thioparusyT. thiooxidanstambin tienen lahabilidad de atacar este sulfuro.

Metales Raros: Algunos metales raros se encuentran en la matriz de

sulfuros. Al igual que con los metales preciosos es necesario romperesta matriz para liberarlos. Dentro de los principales metales quepueden ser recuperados tenemos a galio y cadmio, germanio ycobalto, renio, selenio y telurio, titanio, uranio, entre otros.


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ANTECEDENTESSon muchos los elementos que deterioran el medio natural, y muchas lasactividades del hombre que tienen consecuencias negativas en los recursosnaturales de la Tierra. Cada vez es mayor el nmero de alarmas que sedisparan para alertarnos de los riesgos, no existe ningn medio que no estafectado, o con grandes posibilidades de afectarse, y no existe ningunasolucin que garantice la plena resolucin de los peligros.

El vertido de sustancias txicas se hace cada ao msincalculable. Miles de compuestos qumicos, creados enlaboratorios, alteran el funcionamiento de los ecosistemasy atentan contra la salud de sus habitantes: efluentesagrcolas, residuos industriales y accidentes industriales,contaminan aguas superficiales, suelos, aire, corrientes

acuosas, y los reservorios.

Son cada da mayores las conexiones entre contaminacin ysalud, ya nadie duda que un ambiente contaminado provocanumerosas enfermedades, desde las relacionadas con la pielo el aparato respiratorio (alergias, dermatitis, asmas), a

procesos mucho ms graves de tipo degenerativo.


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REMEDIACIN BIOLGICA

La remediacin biolgica es una interesante alternativa que

permite tratar, recuperar y/o restaurar cursos de aguas y

suelos contaminados de metales, productos orgnicos, y dems

polucin industrial.

Dos tipos:

Fitorremediacin

Biorremediacin


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FITORREMEDIACIN

La fitorremediacin

constituye una variacinde las tcnicas deremediacin biolgica,pero se concreta en el

uso de plantas verdesdirigidas a liberar, contener,

o transformar en

compuestos inocuos a los

contaminantes del suelo.


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FITORREMEDIACIN


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BIORREMEDIACIN Tecnologa que emplea microorganismos naturales (levaduras,

hongos o bacterias) o manipulados genticamente para degradarsustancias peligrosas en otras menos txicas o inofensivas parael medio ambiente y para la salud humana.

Se basan en la digestin de las sustancias orgnicas einorgnicas por los microorganismos.

Requiere de condiciones adecuadas de pH, presencia denutrientes en suelo y agua: temperatura; humedad, textura y

estructura del suelo; y concentracin de los contaminantes. Se consideran procesos de biosorcin, biorreduccin,

biodegradacin, bio-acumulacin, entre otros..

La biorremediacin bacteriana se ha convertido en una nuevaalternativa para atacar de manera directa muchos de losproblemas de contaminacin que presentan los suelos y las

aguas. Ventajas

Eliminacin permanente de la contaminacin.

Aceptacin por la sociedad.

Mnima alteracin del lugar.

Puede acoplarse con otros procedimientosdescontaminantes.


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Las aguas cidas, tambin conocidas como drenaje cido de rocasodrenaje cido de mina, son el resultado de la oxidacin de mineralessulfurados y la posterior lixiviacin o disolucin de los metales asociados,cuando las rocas sulfurosas son expuestas al aire y al agua.

Condiciones bsicas

Agua (medio acuoso) Fuente de azufre (mineral como pirita, etc)

Aire (como fuente de oxgeno)

y.. Bacterias(microorganismos acidfilos y extremos)


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Los microorganismos, especialmentebacterias, como agentes biogeoqumicosjuegan un rol muy importante en los ciclos dela materia sobre la tierra: carbono,nitrgeno y azufre, al ser agentes

especficos de transformaciones qumicas agran escala.

En el caso del Drenaje Acido de Mina(AMD),Acidithiobacillus ferrooxidans,

conjuntamente con Leptospirillumferrooxidans,es considerado como uno delos ms importantes contribuyentes aldrenaje cido .


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Generacin de Aguascidas


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Un wetland es un rea de terreno saturada con agua,ya sea de manera permanente o estacional.

Se caracteriza por la presencia de una vegetacinnica, adaptada a estas condiciones de suelo.

Para el tratamiento de AMD se propone laconstruccin de pantanales artificiales, que sonecosistemas construidos por el ser humano que imitanlas condiciones naturales.


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Wetlands y AMD Utiliza especies vegetales en sistemas pasivos de

tratamiento de efluentes.

Los Wetlands pueden reducir las cargas contaminantes(compuestos orgnicos e inorgnicos) por medio de una

variedad de reacciones de captura y precipitacin demetales, y tambin pueden actuar como filtro paraslidos suspendidos.

Un wetland tiene dos zonas: OXIDATIVA, compuesta por

plantas acuticas; y REDUCTORA, zona rica en bacteriasreductoras de sulfato, desnitrificantes y reductoras demanganeso.


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Pueden ser aerbicos y anaerbicos. Los Aerbicos estn dirigidos a mejorar el proceso de oxidacin. Son muy tiles en la

remocin de compuestos orgnicos, fierro, amonio y slidos suspendidos.

Los Anaerbicos contienen una cubierta de caliza en el fondo del wetland. La calizaes cubierta con materia orgnica y las plantas se cultivan sobre este.

Es til en el tratamiento de drenajes cidos de minas en la remocin de metales.

El principal beneficio es su naturaleza pasiva y amigable con el medio ambiente. Emplea consorcio de plantas y microorganismos en aerobiosis o anaerobiosis


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Cianuro es un compuesto que contiene el radical CN

Entre sus formas ms conocidas : HCN, CNNa, CNK.Se presenta como cianuro libre, cianuro WAD (Disociable en

cido Dbil), y en complejos de ferrocianuro y comothiocianato y cianato.


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El cianuro es usado en produccin de compuestos orgnicossintticos (venenos), pinturas, cosmticos, adhesivos,colorantes, productos farmacuticos, retardantes de fuego, etc.

En la naturaleza, el cianuro es formado, excretado y degradadopor miles de animales, plantas, insectos, hongos y bacterias.

Los niveles de cianuro potencialmente liberado por la digestin oinadecuada preparacin de plantas cianognicas pueden llegara concentraciones de cientos de partes por milln. La ingesta deestos vegetales puede originar la muerte en animales y elenvenenamiento del ser humano.

En la naturaleza se encuentran presentes bajas concentracionesde cianuro, por ejemplo, en muchos insectos y plantas, entre lasque se incluyen una amplia variedad de especies vegetales.

El cianuro se encuentra en almendras, albaricoques, bambes,frijoles germinados, cerezas, aceitunas, papas, sorgo, soya, ynueces, a las que brinda proteccin contra los depredadores.


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Some common chemicals based on cyanide usedin pharmaceuticals(Williams, 1948).

Chemical Name Chemical Equation

Cocaine CuCN.9(C17H19O3N.HCN).7HCN

Novocaine CuCN.9(C17H20O2N2.HCN).HCN

Codeine CuCN.4(C18H21O3N.HCN).3HCN

Nicotine CuCN.2(C10H14N2.HCN).1.5HCN

Morphine CuCN.9(C17H19O3N.HCN).7HCN

Caffeine 4CuCN.(C8H10O2N4.HCN)

Ref.: Samantha Meehan; 2000. The fate of cyanide in groundwater at gasworks in south easthern Australia . Ph. D Thesis, chapter 3

Especies de Plantas Concentracin (mg/Kg)


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Especies de Plantas Concentracin (mg/Kg)

YucaHojasRacesRaces desecadas

Pur

377 50013846 - < 100

81

Punte de Bamb Mx. 8000

Poroto Blanco (Birmania) 2100

Almendra (amarga)

280

2500

Sorgo (planta joven) Mx. 2500


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La siguiente es una lista de plantas que producen cianuro:

Manzana (semillas) Apricot (hojas, corteza o semillas) Grass Bamb (brotes de algunas especies) Almendra amarga (hojas, corteza o semillas) Yuca (semilla y raices) Cereza (hojas, corteza o semillas) Baya de Navidad (hojas, la corteza o semillas) Chokecherry (frutas de hueso) (hojas, corteza o semillas) Avellanas Saco (hojas y brotes) Lino, el lino de color amarillo, pino Hortensias (hojas y yemas) Frijoles Limo (frijol negro, aument en los pases tropicales), Caoba de montaa (hojas, corteza o semillas) Melocotn (hojas, corteza o semillas) cereza (hojas, corteza o semillas) Ciruela (hojas, corteza o semillas cerezo negro (hojas, corteza o semillas Sorgo Cesped sudn

Source:

http://www.unt.edu/resource/02cyanidefeature.htm
http://www.unt.edu/resource/02cyanidefeature.htmhttp://www.unt.edu/resource/02cyanidefeature.htm


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A nivel tisular, acta sobre el sistema respiratorio, impide el uso del oxgeno

inhibiendo la accin de enzimas respiratorias :citocromo oxidasa.

La inhibicin de esta enzima da como resultado una disminucin en el metabolismooxidativo y en el uso de oxgeno. La exposicin a gases de cianuro originansntomas en breves segundos mientras que la absorcin oral retarda los sntomasal menos por 30 minutos.

El compuesto es rpidamente absorbido a partir de superficies mucosas y pielintacta.

La dosis letal del cianuro de potasio es aproximadamente 200 mg y HCN es 50mg.


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Se aprovecha de la capacidad de ciertos grupos de microorganismos, mayormentebacterias, de utilizar compuestos cianurados como fuente de carbono y nitrgeno

convirtiendo el compuesto txico en sustancias inocuas. La biodegradacin de cianuro puede ser aerbica y anaerbica y resulta en la

formacin de amonio.


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Los microorganismos involucrados poseen varios sistemas enzimticos especficosque les permite desarrollar en ambientes con alta concentracn de cianuro.

Muchos hongos (Fusarium, Hasenula) y bacterias (E.coli, Pseudomonas fluorescens,Citrobacter, Bacillus subtilis y otros) asimilan cianuro y lo usan como fuente denitrgeno y/o carbono, teniendo como intermediario NH3.

Uno de los mecanismos involucra a la enzima cianuro hidratasa, que resulta en laconversin irreversible del cianuro en formamida, que finalmente es transformada enCO2y NH3.

Cianuro tambin puede ser convertido en -cianoalanina o en un -aminonitrilo por la-cianoalanina sintetasa, seguida de la hidrlisis de los productos para liberar un

cido y NH3.

Una tercera ruta utiliza cianuro monoxigenasapara catalizar la conversin de HCNen cianato (HOCN), lo que lleva a una descomposicin cataltica mediada por otraenzima, cianasa, para producir CO2y NH3. La cianasa es inducible con el cianatomientras que la cianuro monoxigenasa no lo es.

Algunas cepas bacterianas transforman directamente cianuro en CO2 y NH3 pormedio de la cianuro dioxigenasa, sin la formacin de cianato como intermediario.


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La primera operacin industrial se localiza en lamina de Homestake Mining en Lead. SouthDakota, USA. El sistema de tratamiento se basaen la biodegradacin de los cianuros y labiosorcin de los metales pesados txicos.El principal microorganismo encontradopertenece al gnero Pseudomonas. El procesoinvolucra dos pasos biolgicos. El primero,incluye la ruptura oxidativa del cianuro ythiocianato y la captura de los iones metlicos enuna biopelcula.El segundo paso, convierte el amonio producidoa nitrato mediante una nitrificacin biolgica.

MxCNy + 2 HxO + O2= M-biopelcula + HCO3+ NH3

(Me: Fe, Cu, Zn)

SCN- + 2 H2O + 5/2 O2= SO4-2+ HCO3-1+ NH3

NH4++ 3/2 O2= NO2-1+ 2 H++ H2ONO2-1+ O2= NO3-1


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BIORREMEDIACIN DE LA CONTAMINACIN

POR MERCURIO


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MERCURIO: Qu es?

El mercurio (Hg) o azogue es un metal pesado plateado.A temperatura ambiente se presenta como un lquido inodoro (no tiene olor).En la naturaleza, puede ser encontrado en suelo, agua y aire, bajo la forma demercurio elemental (metlico), inorgnico y orgnico.Las formas naturales ms comunes son el mercurio elemental, sulfuro demercurio o cinabrio, cloruro y metilmercurio.

Se debe precisar que la forma txica de inters es el metilmercurio (CH3Hg+

),que se biomagnifica fcilmente como parte de la cadena alimenticia, poniendo enriesgo los ecosistemas y la salud pblica, al acumularse en los tejidos blandos,especialmente de peces en reas donde se realiza explotacin minera ilegal.

Complejos org nicos e inorg nicos HgS

SEDIMENTO Hg(0) Hg+2 CH3Hg+ CH3HgCH3

AGUA Hg(0) Hg+2 CH3Hg

+CH3HgCH3

AIRE Hg(0) Hg+2

PECES

CH3HgCH3


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MERCURIO: actividad antropognica

Se conocen mltiples usos ya sea con propsitosindustriales, medicinales y cosmticos. En la

actualidad, su empleo involucra la produccin decloro-alcalis, en la fabricacin de cables einterruptores elctricos, en instrumentos de mediciny control y en usos dentales.


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MERCURIO: actividad antropognica


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Se reporta la existencia de numerosas tecnologas que permitan eltratamiento de mercurio, entre las que se indican la precipitacin;coagulacin/coprecipitacin, y la adsorcin con carbn activado.

Adicionalmente, se tiene el intercambio inico que histricamente haestado limitado al uso de resinas aninicas para procesar aguas residualesindustriales con contenido de mercurio inorgnico.

Otras tecnologas incluyen la reduccin qumica, separacin por

membranas, tcnicas emergentes como adsorcin de macrociclos,extraccin por membranas y el tratamiento biolgico.

MERCURIO: TCNICAS DE REMEDIACIN


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Ya sea in s i tu o ex si tu, la biorremediacin de mercurio ha probado

ser una tecnologa efectiva para el tratamiento de la contaminacincon este metal.

Capacidad de ciertos grupos biolgicos de soportar altasconcentraciones de mercurio presentes en los medios donde seencuentran.

Mecanismos codificadas en genes que les permite modificar la formacontaminanteusualmente el metilmercurio y transformarlo en unaforma menos txica o en mercurio elemental.

Adicionalmente, puede presentarse una acumulacin o retencin delqumico en la biomasa microbiana.

En los ltimos tiempos existe una tendencia a realizar mejoramientogentico a ciertas especies vegetales (transgnicos) para quepresenten la capacidad de tolerar altas concentraciones de mercurio

en el suelo y eliminar

o disminuir

su capacidad txica.

MERCURIO: REMEDIACIN BIOLGICA


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Tratamiento MicrobianoLas bacterias resistentes al mercurio (MRBMercury-resistant bacteria)estn ampliamente distribuidas en la naturaleza, totalizandoaproximadamente entre el 1- 10% del total de bacterias heterotrficasaerbicas.Su presencia est correlacionada con el nivel de contaminacin mercurialen un ambiente, aunque tambin pueden ser aisladas en ambientes no

contaminados.Mecanismos de biorremediacinLos microorganismos pueden sobrevivir a elevadas concentraciones desales mercuriales debido a diferentes mecanismos.a.- Reduccin enzimtica a Hg y volatilizacinEl mecanismo ms comn de resistencia al mercurio es la reduccin

enzimtica de iones de mercurio bivalente (Hg2+

) a su forma elemental(Hg) por la flavoenzima citoplasmtica mercurio-reductasa.El mercurio elemental parece ser eliminado por difusin pasiva desde laclula bajo condiciones fisiolgicas normales. La consiguiente volatilizacindel mercurio remueve este material del ambiente circundante antes de queocurra una re-oxidacin.

MERCURIO: REMEDIACIN BIOLGICA


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Formacin de HgS insoluble

El sulfuro de mercurio (HgS) puede formarse por la reaccin directa de

Hg2+

con el Hg2S producido anaerbicamente por la bacteria Clostridiumcochlearium; aunque tambin se reporta la capacidad de Klebsiellaaerogenes de producir HgS.

Remocin de mercurio en aguas residuales

Las bacterias tambin presentan la capacidad de remover el mercurio

presente en aguas residuales. Las investigaciones(4)

reportan que lacapacidad de Klebsiella pneumoniae de usar tres distintos mecanismospara la remocin de mercurio.

El primero de ellos, es la reduccin enzimtica y volatilizacin de mercuriodebido a la presencia del determinante de resistencia a mercurio Tn5073.

El segundo mecanismo, es la precipitacin aerbica de Hg2+como HgSinsoluble como resultado de la produccin de H2S. La tercera ruta es labiomineralizacin de Hg2+como un complejo mercurio-azufre insoluble masque como HgS, debido probablemente a la produccin aerbica de uncompuesto thiol voltil.

MERCURIO: REMEDIACIN BIOLGICA (cont.)


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MERCURIO: REMEDIACIN BIOLGICA (cont.)


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Metilmercurio: BiorremediacinActividades humanas como la quema de carbn han producido toneladas de mercurioinico que es rpidamente convertido a metilmercurio por microbios presente en lossedimentos. Esta contaminacin es peligrosa debido a que el metilmercurio se

acumula en los tejidos vivos, donde es altamente txico.

La toxicidad del metilmercurio fue observada por primera vez a gran escala en Japn(50s) debido al consumo de pescado contaminado de la baha de Minamata, causadapor la descarga de una fabrica de productos qumicos cercana y que produciadesechos con altas concentraciones de mercurio inico, el que fue convertido enmetilmercurio y se acumul en los peces.

Bacterias especializadas pueden desarrollar de manera natural en ambientescontaminados con metilmercurio graciuas a la enzima degradadora de metilmercuriollamada MerB, con habilidad de de romper los enlaces mercurio-carbono,convirtindola en crucial en los esfuerzos para limpiar este compuesto de cursos deagua contaminadas.

Debemos indicar que cepas selectas de bacterias son resistentes a compuestosmercuriales debido a la adquisicin de un elemento genticamente transferibleconocido como el operon mer, un dedicado conjunto de genes resistentes al mercurioque son autorregulados por la protena MerR enlazada al ADN. Las bacteriasresistentes al mercurio inico y el metilmercurio codifican protenas que regulan eltransporte de mercurio (MerA, MerP y MerT) y la degradacin del metal (MerA y MerB).


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BIORREMEDIACIN DE COBRE

El cobre posee un importante papel biolgico en la fotosntesis delas plantas, aunque no forma parte de la composicin de la clorofila.

El cobre contribuye a la formacin de glbulos rojos y al

mantenimiento de los vasos sanguneos, nervios, sistemainmunitario y huesos y por tanto es un oligoelemento esencial parala vida humana.

Se encuentra en una gran cantidad de alimentos habituales de ladieta tales como ostras, mariscos, legumbres, vsceras y nueces

entre otros, adems del agua potable y por lo tanto es muy raro quese produzca una deficiencia de cobre en el organismo.

El desequilibrio de cobre ocasiona en el organismo una enfermedadheptica conocida como enfermedad de Wilson.


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BIORREMEDIACIN DE COBREToxicidad

Niveles altos de Cu en el organismo pueden ser dainos para la salud. Su inhalacin puede producir irritacin de las vas respiratorias.

La ingesta produce nuseas, vmitos y diarrea. Un exceso de cobre en la sangrepuede daar el hgado y los riones, e incluso causar la muerte. Ingerir por va oraluna cantidad de 30 g de sulfato de cobre es potencialmente letal en los humanos.

Para las actividades laborales en las que se elaboran y manipulan productos decobre, es necesario utilizar medidas de proteccin colectiva que protejan a lostrabajadores. El valor lmite tolerado es de 0,2 mg/m para el humo y 1 mg/m parael polvo y la niebla.

El cobre reacciona con oxidantes fuertes tales como cloratos, bromatos y yoduros,originando un peligro de explosin. Adems puede ser necesario el uso

de equipos de proteccin individual como guantes, gafas y mascarillas. Adems,puede ser recomendable que los trabajadores se duchen y se cambien de ropaantes de volver a su casa cada da.52

La OMS en su Gua de la calidad del agua potablerecomienda un nivel mximo de2 mg/l. El agua con concentraciones de cobre superiores a 1 mg/l puede ensuciarla ropa al lavarla y presentar un sabor metlico desagradable.
http://es.wikipedia.org/wiki/Cobrehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cobre


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BIORREMEDIACIN DE COBRE Los hongos sobre todo los de la pudricin blanca como el

Pleuro tus os treatusse han reportado como buenos acumuladores decobre, adems de cadmio, mercurio, plomo y zinc.

Estudios realizados en Argentina, demuestran que algunas cepas de labacteria Escher ichia col i, en un proceso ex situ, podran sereficientemente utilizadas para detoxificar suelos o aguascontaminados con cobre.

Una cepa de Cryptococcus agr ionensisfue capaz de captar 15,8 mg decobre por gramo de levadura, adems de retener otros metales.

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